IS-IS详解（十六）——IS-IS 分片扩展

今天继续给大家介绍IS-IS相关内容。本文主要内容是IS-IS分片扩展相关内容。
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一、IS-IS 分片扩展相关概念

当IS-IS要发布的链路状态协议数据报文（PDU，Protoccol Data Unit）中的信息量太大时，IS-IS路由器将会生成多个LSP分片，用来携带更多的IS-IS信息。IS-IS LSP分片由LSP ID中的LSP Number字段来进行标识。该字段长度为1Byte，因此，一个IS-IS进程最多可以产生256个LSP分片，携带的信息量有限。在RFC3786中规定，IS-IS可以配置虚拟System ID，并生成虚拟IS-IS的LSP报文来携带路由信息。

二、IS-IS分片扩展基本概念

1、初始系统（Originating System）

初始系统是实际运行IS-IS协议的路由器。在引入分片扩展机制后，允许一个单独的IS-IS进程模拟虚拟路由器一样发布LSP，而初始系统指的是真正的IS-IS路由器进程。

2、系统ID（Normal System ID）

初始系统的系统ID。

3、附加系统ID（Additionnal System ID）

虚拟系统的系统ID，由网络管理器统一分配，每个附件系统ID都允许生成256个扩展的LSP分片。

4、虚拟系统（Virtual System）

由附加系统ID标识的系统，用来生成LSP分片，这些分片在其LSP ID中携带附加系统ID。

三、IS-IS分片扩展工作原理

简单的说，IS-IS分片扩展其实就是当一台IS-IS路由器无法使用自己的LSP分片标识自身的路由时，“虚拟”出其他的虚拟IS-IS路由器，并为这些虚拟路由器分配系统ID，将一部分路由信息放在这些虚拟出来的IS-IS路由器的系统ID标识的LSP报文中，以此实现了LSP的容量扩展。在IS-IS分片扩展机制中，使用24号TLV（IS-Alias-ID），用来标识初始系统和虚拟系统的关系。
IS-IS协议允许一个初始系统最多虚拟出50个虚拟系统，而每个虚拟系统和初始系统自身都最多可以携带256个LSP分片，因此，通过分片扩展，一台IS-IS路由器最多可以产生13056个LSP分片。
在IS-IS路由器使能分片扩展功能后，如果存在由于LSP装满而丢失信息的情景下，系统会提醒重置IS-IS。重启IS-IS后，初始系统会尽最大能力装载路由信息，装不下的路由信息将放入虚拟系统的LSP中发送出去，并通过24号TLV来告知其他路由器此虚拟系统和初始系统之间的关系。

四、IS-IS分片扩展工作模式

IS-IS可以在两种模式下进行LSP分片。

模式一

如果网络中部分路由器型号比较老，不支持LSP分片扩展特性，可以使用这种模式。
在这种模式下，虚拟系统参与路由SPF计算，初始系统发布的LSP中携带了到每个虚拟系统的链路信息。相应的，虚拟系统发布的LSP中也包好初始系统的链路信息。这样，在网络中虚拟系统看起来与初始系统相连的真实路由器是一样的。
假设有如下所示的网络拓扑：

如果路由器A开启了分片扩展功能，则在路由器B看来，整个的网络拓扑是这样的：

在上图中A1、A2和A3都是A的虚拟系统。此时，路由器A将一部分路由信息放到A1、A2和A3中向外发送。B认为有三台独立的路由器，并进行正常的路由计算。此时，A到各个虚拟系统的开销为0，因此B到A和A的各个虚拟系统之间的开销值相等。
这种方式是为了兼容不支持分片扩展的老版本所做的一个过滤模式，在老版本的路由器中，可能不能识别IS-Alias ID TLV，因此虚拟系统的LSP必须类似一个真实的IS-IS路由器发出的实际报文。
如果配置这种模式，一定要注意虚拟系统的LSP中包含和原LSP中相同的区域地址和过载标志位。如果还有其他特性的TLV，也保持一致。虚拟系统携带的邻居信息指向初始系统，metric为最大值减1，

模式二

此模式用于网络中所有路由器都支持LSP分片扩展的情况，所有的IS-IS路由器都可以识别IS-Alias-ID TLV的内容，并作为计算SPF生成树和路由的依据。
在此模式下虚拟系统不参与路由计算，网络中所有路由器都可以区分虚拟系统和初始系统，也可以借助IS-Alias-ID TLV识别虚拟系统和初始系统之间的关系。其他路由器在计算路由时，将虚拟系统的路由信息当作初始系统的路由信息来看待。
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